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bss 段,data 段、text 段、堆(heap)和栈(stack)

bss 段:

**bss 段(bss segment)**通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。

bss 是英文 Block Started by Symbol 的简称。

bss 段属于静态内存分配。

data 段:

**数据段(data segment)**通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。

数据段属于静态内存分配。

text 段:

**代码段(code segment/text segment)**通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。

这部分区域的大小在程序运行前就已经确定,并且内存区域通常属于只读(某些架构也允许代码段为可写,即允许修改程序)。

在代码段中,也有可能包含一些只读的常数变量,例如字符串常量等。

堆(heap):

堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段,它的大小并不固定,可动态扩张或缩减。

当进程调用 malloc 等函数分配内存时,新分配的内存就被动态添加到堆上(堆被扩张);

当利用 free 等函数释放内存时,被释放的内存从堆中被剔除(堆被缩减)。

栈(stack)

栈又称堆栈,是用户存放程序临时创建的局部变量,

也就是说我们函数括弧“”中定义的变量(但不包括 static 声明的变量,static 意味着在数据段中存放变量)。

除此以外,在函数被调用时,其参数也会被压入发起调用的进程栈中,并且待到调用结束后,函数的返回值也会被存放回栈中。

由于栈的先进先出(FIFO)特点,所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。

从这个意义上讲,我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。


一个程序本质上都是由 bss 段、data 段、text 段三个组成的。

这样的概念,不知道最初来源于哪里的规定,但在当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念。

而且在嵌入式系统的设计中也非常重要,牵涉到嵌入式系统运行时的内存大小分配,存储单元占用空间大小的问题。

在采用段式内存管理的架构中(比如 intel 的 80x86 系统),bss 段通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域,

一般在初始化时 bss 段部分将会清零。bss 段属于静态内存分配,即程序一开始就将其清零了。

比如,在 C 语言之类的程序编译完成之后,已初始化的全局变量保存在.data 段中,未初始化的全局变量保存在.bss 段中。

text 和 data 段都在可执行文件中(在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中),由系统从可执行文件中加载;

而 bss 段不在可执行文件中,由系统初始化

【例】

两个小程序如下:

程序 1:

int ar[30000];
void main()
{
......
}

程序 2:

int ar[300000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6 };
void main()
{
......
}

发现程序 2 编译之后所得的.exe 文件比程序 1 的要大得多。当下甚为不解,于是手工编译了一下,并使用了/FAs 编译选项来查看了一下其各自的.asm,

发现在程序 1.asm 中 ar 的定义如下:

_BSS SEGMENT ?ar@@3PAHA DD 0493e0H DUP (?) ; ar _BSS ENDS 而在程序 2.asm 中,ar 被定义为:

_DATA SEGMENT ?ar@@3PAHA DD 01H ; ar DD 02H DD 03H ORG $+1199988 _DATA ENDS 区别很明显,一个位于.bss 段,而另一个位于.data 段,两者的区别在于:

全局的未初始化变量存在于.bss 段中,具体体现为一个占位符;

全局的已初始化变量存于.data 段中;

而函数内的自动变量都在栈上分配空间;

.bss 是不占用.exe 文件空间的,其内容由操作系统初始化(清零);

.data 却需要占用,其内容由程序初始化。因此造成了上述情况。

bss 段(未手动初始化的数据)并不给该段的数据分配空间,只是记录数据所需空间的大小;

bss 段的大小从可执行文件中得到 ,然后链接器得到这个大小的内存块,紧跟在数据段后面。

data 段(已手动初始化的数据)则为数据分配空间,数据保存在目标文件中;

data 段包含经过初始化的全局变量以及它们的值。当这个内存区进入程序的地址空间后全部清零。

包含 data 段和 bss 段的整个区段此时通常称为数据区。